DE2313480A1 - HYDRAULIC VANE PUMP - Google Patents

Description

ABEX CORPORATION, 530 Fifth Avenue, New York, New York/USAABEX CORPORATION, 530 Fifth Avenue, New York, New York / USA

hydraulische Flügelzellenpumpe"hydraulic vane pump "

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Flügelzellenpumpe, bestehend aus Läufer und Gehäuse, wobei in einem von beiden Flügel angeordnet sind, die an der von der Wand des anderen gebildeten Laufbahn anliegen. Sie Erfindung ist insbesondere auf die Verbesserung der Form oder Kontur der Laufbahn einer Flügelzellenpumpe gerichtet, die entweder Flügel mit einer oder mit zwei Lippen aufweist.The invention relates to a hydraulic vane pump, consisting of rotor and housing, with wings arranged in one of the two, which are attached to the wall of the other established career. It invention is particularly concerned with improving the shape or contour of a career path Directed vane pump, which has either blades with one or two lips.

Bei dem meist gebräuchlichen Typ handelsüblicher Flügelzel lenpumpen sind die Flügel in radialen Nuten des Läufers in Bezug auf die Läuferachse hin- und herbeweglich angeordnet. Das äußere Ende der Flügel gleitet über die Laufbahn des den Läufer umgebenden Gehäuses. Die Laufbahn ist so gestaltet, daß der Zwischenraum zwischen ihr und dem Läufer eich über den Umfang ändert. Dieser sogenannte Förderraum, der von der Läuferoberfläche und der Laufbahn begrenzt ist, besteht im wesentlichen aus vier Zonen, nämlich der Druckzone, der Saugzone, einer Förderzone,(die zwischen der Saug- und der Druckzone in Drehrichtung gesehen, liegt) und einer Dichtzone, (die in Drehrichtung gesehen zwischen der Druokzone In the most common type of commercially available Flügelzel lenpumpen, the blades are arranged to be movable back and forth in radial grooves of the rotor with respect to the rotor axis. The outer end of the vanes slides over the track of the housing surrounding the rotor. The track is designed so that the space between it and the runner changes calibrated over the circumference. This so-called conveying space, which is delimited by the rotor surface and the raceway, consists essentially of four zones, namely the pressure zone, the suction zone, a conveying zone (which lies between the suction and the pressure zone in the direction of rotation) and a sealing zone, (seen in the direction of rotation between the Druokzone

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und der Saugzone liegt). Die Änderung des Abstandes zwischen Laufbahn und Läufer in diesen Zonen bewirkt die Flügelbewegung und entsprechende Veränderungen des Volumens in den Flügelzwischenräumen oder Fördertaschen zwischen jedem Flügelpaar. and the suction zone). The change in the distance between The track and runner in these zones cause the wing movement and corresponding changes in the volume in the spaces between the wings or conveyor pockets between each pair of wings.

Die Pumpe arbeitet, indem sie Flüssigkeit durch die Ansaugöffnung in jede Fördertasche, die die Ansaugzone durchläuft, aufnimmt, die Flüssigkeit in der Fördertasche weiterfördert, indem sie sie von der Ansaugzone über die Förderzone zur Druckzone bewegt und dort nach Verringerung des Taschenvolumens in eine Drucköffnung ausstößt. Die Tasche vergrößert sich also im Volumen, wenn sie die Saugzone durchläuft und verringert sich im Volumen in der Druckzone. Die Volumenverringerung tritt in der Druckzone deshalb ein, weil hier die Laufbahn der Rotoroberfläche näherkommt. Die Laufbahn drückt die Flügel dabei in die Läufernuten zurück. Die Verringerung des Taschenvolumens bewirkt die Verdrängung der Flüssigkeit zum Auslaß. Die Annäherung der Laufbahn an die Läuferoberfläche in der Druckzone wird als "Druckrampe" bezeichnet, wobei der Terminus "Rampe¹¹ dazu verwendet wird, eine Neigung der Bahn zu bezeichnen, die entgegengesetzt zu einem Bogen um die Läuferachse mit festgelegtem oder konstantem Durchmesser ist.The pump works by taking up liquid through the suction opening into each conveying pocket that passes through the suction zone, conveying the liquid in the conveying pocket further by moving it from the suction zone via the conveying zone to the pressure zone and there, after reducing the pocket volume, ejecting it into a pressure opening . The pocket thus increases in volume when it passes through the suction zone and decreases in volume in the pressure zone. The volume reduction occurs in the pressure zone because here the raceway comes closer to the rotor surface. The track pushes the wings back into the runner grooves. The reduction in the pocket volume causes the liquid to be displaced to the outlet. The approach of the raceway to the rotor surface in the pressure zone is referred to as the "pressure ramp", the term "ramp ^11" being used to denote an inclination of the path which is opposite to an arc about the rotor axis of fixed or constant diameter.

Das Volumen der Flügelzwischenräume wächst in der Saugzone, wenn sich die Laufbahn von der Lauferoberfläche entfernt. Diese nach außen gerichtete Neigung der Lauffläche in der Saugzone wird mit "Saugrampe^N bezeichnet. Sie ist eine Außenrampe, die entgegengesetzt zur Druckrampe verläuft, welche eine Innenrampe ist. Derartige Saug- und Druckrampen sind in allen Flügelzellenpumpen vorhanden, und sie sind erforderlich, um den Pumpvorgang überhaupt wirksam zu machen.The volume of the wing spaces increases in the suction zone as the raceway moves away from the rotor surface. This outward inclination of the running surface in the suction zone is referred to as "suction ramp ^N. It is an outer ramp that runs opposite to the pressure ramp, which is an inner ramp. Such suction and pressure ramps are present in all vane pumps and they are required to to make the pumping process effective at all.

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.η der Förderzone zwischen dem Ende der Saugzone und dem Anfang der Druckzone hat die Laufbahn gewöhnlich einen konstanten Durchmesser bezüglich des Läufermittelpunktes. Dieser Bogen hat den größten Durchmesser aller Teile der Laufbahn, und aus diesem Grunde wird hier vom "Hauptdurchmesser¹¹ gesprochen. Die Hauptfunktion der Förderzone ist die Abdichtung oder Isolierung der Druckzone von der Saugzone, wenn Flüssigkeit von der einen in die andere Zone befördert wird. Eine wesentliche Volumenverringerung einer abgedichteten Fördertasche im Bereich der Förderzone hat eine Kompression der Flüssigkeit zur Folge. Durch die US-PS 3 481 276 ist bekannt, in der Förderzone einen höheren Druck als den Auslaßdruck zu erzeugen, indem das Taschenvolumen in dieser Zone reduziert und ein Ausfluß der Flüssigkeit durch eine Drosselstelle geleitet wird, um einen Gegendruck zu erzeugen. .η of the conveying zone between the end of the suction zone and the beginning of the pressure zone, the raceway usually has a constant diameter with respect to the rotor center point. This arc has the largest diameter of all parts of the track, and for this reason it is referred to here as the "major diameter ^11. The main function of the conveying zone is to seal or isolate the pressure zone from the suction zone when liquid is being conveyed from one zone to the other. A substantial reduction in the volume of a sealed conveying pocket in the area of the conveying zone results in a compression of the liquid Outflow of the liquid is passed through a throttle point in order to generate a counter pressure.

Die Volumenverringerung ist verbunden mit dem Vorsehen einer leichten Rampe oder einer Nach-innen-Führung des Hauptdurchmessers der Laufbahn in Drehrichtung. Der Gegendruck wird aufgebracht, um die auf die Flügel gerichtete Kraft, die nach außen drückt, zu erhöhen, so daß sie in Kontakt mit der Laufbahn gehalten werden.The volume reduction is associated with the provision of a slight ramp or an inward guidance of the main diameter of the track in the direction of rotation. The back pressure is applied to the force directed on the wings, which after on the outside to increase so that they are kept in contact with the raceway.

Zwischen dem Ende der Druckrampe und dem Beginn der Lauframpe in der sogenannten Dichtzone, hat die Laufbahn bisher einen konstanten Durchmesser gehabt. Weil dies der kleinste Durchmesser eines Laufbahnbogens ist,wurde er als "der kleine Durchmesser" bezeichnet oder man nannte den entsprechenden Bereich die kleine Dichtfläche. Ihre Aufgabe ist es, für eine Abdichtung zu sorgen, so daß die Druckflüssigkeit aus der Druckzone hinter den Flügeln nicht in die Saugzone vor den Flügeln entwichen kann.Between the end of the pressure ramp and the start of the run ramp in the so-called sealing zone, the raceway has so far had a constant diameter. Because this is the smallest diameter of a career arc, it was called "the small diameter" or one called the corresponding area the small sealing surface. Your job is for a seal to ensure that the pressure fluid from the pressure zone behind the wings does not enter the suction zone in front of the wings can escape.

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Soweit bekannt ist, ist bisher noch nie eine Rampe in dem Bereich dee kleinen Durchmessers der Laufbahn vorgesehen worden. Wegen des geringen Volumens der Fordertaschen in der Dichtzone würde eine dort vorgesehene Rampe eine relativ hohe prozentuale Volumenänderung der Fördertasche bewirken, und dies könnte zu unerwünschten momentanen Druckerhöhungen oder Kavitation führen. As far as is known, a ramp has never been provided in the area of the small diameter of the track . Because of the small volume of the conveyor pockets in the sealing zone, a ramp provided there would cause a relatively high percentage change in volume of the conveyor pocket, and this could lead to undesirable momentary increases in pressure or cavitation.

Die Erfindung stützt sich auf die Feststellung, daß es von Vorteil ist, eine Rampe unter einem geringen Winkel im Bereich des kleinen Durchmessers der Laufbahn vorzusehen. Derartige Rampen führen bei einer bestimmten Untergruppe der Flügelzellenpumpen zu großen Vorteilen, nämlich bei solchen Pumpen mit zweilippigen Flügeln, aber auch bei solchen reit einlippigen Flügeln. The invention is based on the finding that it is advantageous to provide a ramp at a small angle in the region of the small diameter of the raceway. Such ramps lead to great advantages in a certain subgroup of vane pumps, namely in such pumps with two-lipped vanes, but also in those reit einlippi gene vanes.

Flügel des zweilippigen Typs sind an sich bekannt, z.B. durch die US-PS3481 276. Derartige Flügel sind gekennzeichnet durch zwei an der Laufbahn anliegende Kanten oder Lippen zwischen ihrer Stirn- und Rückwand. Diese Lippen bestehen aus einer Führungslippe und einer Ablauflippe und sie sind durch eine Nut zwischen ihnen voneinander getrennt. Die Nut sorgt für die Flüssigkeitsverbindung und den Druckausgleich zwischen den Enden des Flügels. Beide Lippen sind dazu vorgesehen, an der Saufbahn anzuliegen, wo diese einen konstanten Durchmesser hat. Wings of the two-lipped type are known per se, for example from US Pat. No. 3,481,276. Wings of this type are characterized by two edges or lips lying against the track between their front and rear walls. These lips consist of a guide lip and a drain lip and they are separated from one another by a groove between them. The groove provides the fluid connection and the pressure equalization between the ends of the wing. Both lips are intended to lie against the drinking track, where it has a constant diameter .

Man hat geglaubt, d*ß, wenn zweilippige Flügel verwendet werden, ein konstanter "kleiner Durchmesser" der Laufbahn in der Dichtzone wünschenswert sei, da beide Lippen sich dabei an legen und dichten würden, und es bestand die Anschauung, daß zwei Dichtungen besser seien als eine, und tatsächlich war ein konstanter "kleiner Durchmesser" die Standardausführung in der Praxis, sowohl bei Verwendung von ein- als auch von It has been believed that when two-lipped wings are used, a constant "small diameter" of the raceway in the sealing zone is desirable , since both lips would lie against each other and seal, and it was believed that two seals were better as one, and in fact a constant "small diameter" has been the standard in practice, both using one and one

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zweilippigen Flügeln.double-lipped wings.

Erfindungsgemäß wurde jedoch gefunden, daß dies nicht die erstrebenswerteste Konfiguration ist. Es ist wahrscheinlich unmöglich oder zumindest sehr unpraktisch, bei der Herstellung von Pumpen eine Laufbahn zu erzeugen, bei der die Sichtzone genau konzentrisch zum Zentrum der Läuferdrehung liegt. Praktisch besteht nämlich eine industriemäßig hergestellte Laufbahn, in starker Vergrößerung betrachtet, aus einer Wellenlinie oder hat kleine Abweichungen von der wahren Kreisform. Auch eine Laufbahn, die einen annähernd präzisen konstanten Durchmesser hat, wird selten, wenn überhaupt, genau konzentriert mit der Wellenachse in der fertigen Pumpe verlaufen. Dies liegt daran, daß alle Einzelteile der Pumpe eine Maßtoleranz für die Herstellung erfordern. Auf diese Weise kann sich ein Spiel oder Versatz der Laufbahn, bezoge&|auf das Gehäuse und die Welle, ergeben. Selbst wenn der noch nicht eingebaute Laufbahnring eine "kleine" Laufbahn aufweist, die nahezu konzentrisch mit dem Außendurchmeeser ist, so ist es unwahrscheinlich, daß nach dem Einbau in der Pumpe der Außendurchmesser ideal konzentrisch zum Zentrum der Drehung der Welle und des Läufers liegt, und zwar wegen der bereite erwähnten Maßtoleranzen bei der Herstellung. Die "kleine" La/ufbahn kann deshalb, unterschiedlich von Pumpe zu Pumpe, zum Zentrum der Drehung um einen zufälligen Wert und in zufälliger Richtung exzentrisch zum Zentrum der Drehung liegen. Diese Exzentrizität kann es für einen Flügel, der über die Laufbahn zieht, erforderlich machen, sich in die Läufernut hinein-, oder herauszubewegen, wenn er eine "kleine" Laufbahn passiert, oder sie erfordert auch, daß der Flügel aufeinanderfolgende Bewegungen in beiden Richtungen bei demselben Durchlauf machen muß. Diese selbe Exzentrizität der Laufbahn kanäerfordern, daß ein dem ersten Flügel direkt gegenüberliegender Flügel sich nach außen bewegt, wenn eich der erstere in die Läufernut hineinbewegt, oder umgekehrt. DiesAccording to the invention, however, it has been found that this is not the most desirable Configuration is. It is probably impossible, or at least very inconvenient, to make To create a running track of pumps in which the viewing zone is exactly concentric to the center of the rotor rotation. Practically there is an industrially manufactured career, viewed at high magnification, from a wavy line or has small deviations from the true circular shape. Even a raceway that has an approximately precise constant diameter is seldom, if ever, precisely concentrated run with the shaft axis in the finished pump. This is because all parts of the pump have a dimensional tolerance for the Require manufacture. In this way there can be play or misalignment of the raceway, related to the housing and the shaft, result. Even if the not yet installed raceway ring has a "small" raceway that is almost concentric with is outside the sea, so it is unlikely to go after When installed in the pump, the outer diameter is ideally concentric to the center of rotation of the shaft and the rotor, and because of the already mentioned dimensional tolerances in the production. The "small" track can therefore be different from pump to pump, to the center of rotation by a random amount and in a random direction eccentric to the center the rotation. This eccentricity can make it necessary for a wing to pull over the raceway to itself to move in or out of the runner groove when it passes a "small" raceway, or it also requires that the Wing must make successive movements in both directions on the same pass. This same eccentricity of Career path requires that one directly opposite the first wing The wing moves outward when the former moves into the runner groove, or vice versa. this

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schafft eine nicht
leichten Flügelhubbewegung c?, ■■;, Durchlaufs der "kleinen" Lauiot. daß um 180° versetzte Flügel ei Richtung oder Größe durchführen ■■■ "■''oj.-ceriing nw"¹. ^uier a '..iö!bewegung wähv-rnd des v,.;:oei i^:-.icp't. s.i ca er .131, Mu ibe^eftung i <■ de rsdoes not create a
slight wing stroke movement c ?, ■■ ;, run of the "little" Lauiot. that the wings offset by 180 ° carry out a direction or size ■■■ "■ '' oj.-ceriing nw" ¹ . ^ uier a '.. iö! movement during the v,.;: oei i ^: -.icp't. si ca er .131, Mu ibe ^ eftung i <■ de rs

Das Problem wird ferner uoo;- :·.;.· daß die Laufbahn eine Perm :;er bei der Herstellung gegeben "et, fahren kann, wenn die Puame unto Die Größe der Verformung steig" formung wird noch versahliar;?rt ge der Laufbahnbereiche ;rrter .· stehen und andere dem ηieiere;:: wobei einige Bereiche --wischer: - ken, wenn die Flügel die Si 1.-.IaS ■ Dadurch ergibt Dich eine De₁ ν I bahn, bezogen auf die u.: '.L ei. i", Z> ü O ί.«" f.: 1' ':> ί The problem is further Uoo - · · that the track a perm..? He "et, can drive when the Puame unto the amount of deformation sidewalk" given in the production modeling is still versahliar; rd ye the . race portions; rrter · stand and other the ηieiere; :: with some areas --wischer: - ken when the wings, the Si 1 .- IAS gives ■ This like a De ₁ ν I train, based on the u .:. '.L ei. i ", Z> ü O ί .« " f .: 1 '':> ί

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Obwohl es in der Industrie ^v.j. Praxis ist, eine "kleine" L-u zum Zentrum der Drehung- liegt nach einer Flügelhubbewegung Laufbahn vorhanden zu Bein sc worden, daß diese Ausführung hat, die von den zufäll gen A sehen idealen Kurve der "klei lungsqualität, der
verformung herrtiliren. Although in the industry ^v .j. In practice, a "small" Lu to the center of the rotation lies after a wing stroke movement has been present to leg sc that this design has the ideal curve of the "clothing quality " seen from the random A
deformation.

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Ss wurde gefunden, daß derartig \·. ]'■·.. JiOiUDiene ";■'·■■>r'-e¹.! uer kleinen Laufbahn zu Erscheinung'- '.liüien, die ^ ic j i^ man· cherlei Hinsicht diametral er-/^egru^ i..?hea. An κπ~: Punkt Ss has been found that such \ ·. ] '■ · .. JiOiUDiene ";■' · ■■>r'-e ^1. ! Uer small career to appearance'- '.liüien, which ^ ic ji ^ in some ways diametrically - / ^ egru ^ i ..? hea. An κπ ~: period

wo die Laufbahn nach innen führt, wird, wenn zweilippige Flügel verwendet werden, die -vordere Lippe anliegen, jedoch an einem benachbarten Punkt, wo die Laufbahn nach außen führt, wird die hintere Lippe anliegen. Demzufolge kann, wenn ein zweilippiger Flügel sich über eine nicht Ideale oder "wellige¹¹ kleine Laufbahn bewegt, die Berührungelinie des Flügels mit der Laufbahn wiederholt zwischen der Führungsund der Ablauflippe hin- und herwandern. Dieses Wandern der Berührungslinie von Lippe zu Lippe kann sehr schnell erfolgen, und zwar viele Male pro Sekunde in einer Flügelzellenpumpe, die sich mit 1 800 bis 2 400 Upm dreht. Der Vorgang ist Ursache, für Lärm und Spitzenverschleiß.where the track leads inwards, if double-lip wings are used, the front lip will abut, but at an adjacent point where the track leads outwards the rear lip will abut. Accordingly, when a double-lip wing not wave ideals or "move ¹¹ small career over one that Berührungelinie of the wing with the track repeatedly between the guide and the drain lip back and migrate back. This migration of the contact line of lip to lip may very place quickly many times per second in a vane pump that rotates at 1,800 to 2,400 rpm The process is the cause of noise and peak wear.

Das Wandern der Berührungslinie ist ferner eine signifikante Ursache für eine regellose hydrostatische Unwucht des Läufers, die eine unregelmäßige und hohe Wellenbelastung hervorruft. Dies geht aus folgenden Darlegungen hervor: Wenn sich der Flügel durch die Dichtzone bewegt, dann wirkt Druck der Druckzone auf die Rückseite des Flügels, während seine Vorderseite dem niederen Druck der Saugzone ausgesetzt ist. Wenn die vordere Lippe des Flügels an der Oberfläche der kleinen Laufbahn anliegt und die Ablaufkante bzw.. -lippe nicht dichtet, dann ist die Flügelnut und der größte Teil der Flügelspitze dem Druck der Druckzone ausgesetzt. Der Druck wirkt sich durch den radialen Weg im Flügel auf die Flügelbasie aus und auch auf die Läufernut. Wenn jedoch die Ablauflippe des Flügels an der Laufbahn anliegt, dann sind oberes und unteres Ende des Flügels und auch die Läufernut dem niedrigen Druck der Saugzone ausgesetzt, d.h. die Läufernut wird durch die Änderungen in der Laufbahn von dauernden Druokwechseln beaufschlagt.The wandering of the contact line is also a significant cause of an irregular hydrostatic imbalance of the rotor, which causes an irregular and high shaft load. This can be seen from the following statements: If If the wing moves through the sealing zone, then the pressure of the pressure zone acts on the rear side of the wing, while its front side is exposed to the lower pressure of the suction zone. if the front lip of the wing rests against the surface of the small raceway and the run-off edge or lip does not seal, then the wing groove and most of the wing tip are exposed to the pressure of the pressure zone. The pressure works through the radial path in the wing on the wing base and also on the runner groove. However, if the drain lip of the If the wing rests against the raceway, the upper and lower end of the wing and also the runner groove are the low pressure of the The suction zone is suspended, i.e. the rotor groove is subjected to constant pressure changes due to the changes in the career path.

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Zum Zeitpunkt, wenn eine Läufernut mit ihrem Flügel eine "kleine" Laufbahn überstreicht, ist β ie dein hohen Druck ausgesetzt, während die um 180° versetzte Läufernut nur unter Saugdruok steht. Infolge dieses Vorgangs erfährt der Läufer eine Belastung in einer Richtung, wenn sich die Druckverhältnisse in den Läufemuten umkehren, wechselt auch die Belastungsrichtung des Läufers. Somit ergibt sich eine im wesentlichen radiale aber richtungswechselnde Be lastung der Welle. Die Belastung ist in diesem Fall das Produkt aus der Druckdifferenz in den beiden Läufernuten und der Querschnittsfläche eines Flügels. Bei einer Pumpe, At the point in time when a rotor groove sweeps over a "small" track with its wing, it is exposed to high pressure , while the rotor groove offset by 180 ° is only under suction pressure. As a result of this process, the runner experiences a load in one direction, if the pressure conditions in the runner grooves are reversed, the load direction of the runner also changes. This results in a substantially radial but direction- changing loading of the shaft. The load in this case is the product of the pressure difference in the two rotor slots and the cross sectional area of a wing. For a pump

die angenommen bei 211 kg/cm (3000 psi) arbeitst und einen which is supposed to work at 211 kg / cm (3000 psi) and one

Flügelquerschnitt von 3,2 cm (1/2 sq.in.) aufweist, kann die auf den Läufer wirkende Radialkraft eine 3/4 Tonne be tragen und mehrere Male pro Sekunde einwirken. Es ist an zunehmen, daß das plötzliche Auftreten und Verschwinden einer Kraft von dieser Größe zu Pumpenschwingungen, Lärm, Wellendurchbiegung und erhöhtem Verschleiß führt und die Dichtung zwischen Flügel und Laufbahn unterbrechen kann, wodurch eine unregelmäßige Querschlitzleckage mit den da mit verbundenen Problemen erzeugt, werden kann. Has a wing section of 3.2 cm (1/2 sq.in.), the radial force acting on the rotor can be 3/4 ton and act several times per second. It is believed that the sudden appearance and disappearance of a force of this magnitude leads to pump vibration, noise, shaft deflection and increased wear and tear and can break the seal between the blade and the raceway, creating irregular cross-slot leakage, with its associated problems .

Es wurde festgestellt, daß dieses Problem verringert werden kann, und zwar durch eine Flügelzellenpumpe, die erfindungsgemäß eine Rampe, die nach innen oder außen gerichtet ist, auf der "kleinen" Laufbahn aufweist, wobei die Rampe eine Neigung hat, die ausreichend ist, die Lippe, dieselbe Lippe, des Flügels ständig in Kontakt mit der Laufbahn zu halten. Eine solche Rampe gewährleistet, unabhängig von geringen Un- vollkommenheiten der Rampe selbst, daß eine Lippe eines zwei- lippigen Flügels stets der "kleinen" Laufbahn näher ist ale die andere Lippe und letztere die Laufbahn nicht berühren kann. Wenn die Rampe nach innen verläuft, dann zieht die Führungslippe über sie hinweg, und die Ablauflippe wird It has been found that this problem can be reduced by a vane pump which, according to the invention, has a ramp which is directed inwards or outwards on the "small" raceway, the ramp having a slope which is sufficient that that Lip, the same lip, of the wing to keep constantly in contact with the raceway. Such a ramp ensures, irrespective of minor imperfections in the ramp itself, that one lip of a two- lipped wing is always closer to the "small" raceway than the other lip and the latter can not touch the raceway. As the ramp goes in, the guide lip pulls over it and the drain lip becomes

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stets (in der Dichtzone) einen Abstand von der Rampe haben. Ist andererseits die Rampe nach außen gerichtet, dann liegt die Ablauflippe an und die Führungslippe nicht. Sine Lastverschiebung am Läufer wird dadurch verhindert.always have a distance from the ramp (in the sealing zone). On the other hand, if the ramp is directed outwards, then it is the drain lip on and the guide lip not. Its load shift on the runner is prevented.

Es existiert noch ein zusätzlicher subtilerer Aspekt der Erfindung, und zwar, ob eine nach innen gerichtete Rampe im Vergleich zu einer nach außen gerichteten vorzuziehen ist. Es wurde festgestellt, daß, abgesehen davon, daß eine Rampe des einen oder des anderen !Typs besser ist als gar keine, eine nach innen gerichtete Rampe unter bestimmten Umständen besser ist als eine nach außen gerichtete Rampe, und weniger gut unter anderen Umständen. Der Vorteil des einen Typs gegenüber dem anderen ist abhängig von den Mitteln, mit denen die Flügel an die Laufbahn angedrückt werden.There is an additional, more subtle aspect of the invention, whether an inwardly facing ramp is preferable to an outward-facing one. It was found that, in addition to having a ramp one or the other! type is better than none at all, an inward-facing ramp under certain circumstances is better than an outward-facing ramp, and less good in other circumstances. The advantage of one type over the other depends on the means with which the wings are pressed against the track.

Zwei Hauptarten von Flügelandrückmitteln sind gut bekannt, nämlich Federn und hydraulische Kolben. Eine oder mehrere Federn können unter jedem Flügel in der Läufernut angeordnet sein. Andererseits kann ein Kolben unter jedem Flügel vorgesehen sein (US-PS 2 832 293), der vom Flüssigkeitsdruck aus der Druckzone beaufschlagt ist.Two main types of wing pressing means are well known, namely springs and hydraulic pistons. One or more Springs can be placed under each wing in the runner groove be. On the other hand, a piston can be provided under each wing (US Pat. No. 2,832,293), which is controlled by the fluid pressure is acted upon from the pressure zone.

Wo ein Flügel von einer Feder nach außen gedrückt wird, bleibt die Kraft der Feder abhängig davon, welche Lippe an der Laufbahn anliegt, mehr oder weniger konstant. Ea wurde gefunden, daß durch das Vorsehen einer nach innen geriohteten Rampe in der Dichtzone (bzw. im Bereich der "kleinen" Laufbahn) die Feder hydraulisch unterstützt wird und sich eine bessere Dichtung ergibt. Mit anderen Worten, die Anwendung einer nach innen geriohteten Rampe bei einer Rampe mit unter Federdruck stehenden Flügeln ergibt eine leichte Unausgeglichenheit des Drucks am Flügel, der daduoh nach außen gedrückt wird.Where a wing is pushed outwards by a spring, the force of the spring remains depending on which lip is on the career is more or less constant. Ea was found that by providing an inwardly directed Ramp in the sealing zone (or in the area of the "small" track) the spring is supported hydraulically and a better seal results. In other words, the application an inwardly directed ramp with a ramp with wings under spring pressure results in a slight imbalance the pressure on the wing, which is then pushed outwards.

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Der Srund flir diese eigenartige··, /r·.. ,^.Itv- ·.-3-. :.j Der Druck hinter dem Flügel, an ■-. i :·'.·-; ·■:».: ' ;;η;·τ.·ι Rampe wird über die Spitze Jer , >..-■■"-'' a.:^.....;.,■■■ ■■?,:äs eines zweilippigen Fliifels -,mei -j^rc·'. :L;^ Γ..:^;_ΐ: Basis des Flügels wirken, w <'bet τ ··' e ζ-ν^χ* üdes Flügels beaufschlag τ um d*-;- 'Λ ^ ·;-·■; λ ■,;■.■-, =ϊ.;-' Derselbe Druck wirkt j&aocl· :ιί.'^ν ■ -, :' d:;.· .,-ain reich des Flügels eir, ^l ei; ^in " - ■ c .) ;. η.··"..:! ner Bereich vor der I-JerUhru^si:^; *■< ·- ~ ζ 1.>;>?-, '^:--;r '■^iuT-.r^li;;, pe und der Laufbahn, Ce--> Druck d-¹" .--^- -' «'.. ^;g^ : ■ τ;·t :.£t. Deswegen existiert ein ■:le.I.^:er ί^; ei .-T^ · ■■■■:. ■■ ■'■:■ ^.iSen gerichteten Druckkraft, ο ?r -■■' zn ϊ, = .-i^:--;. r ": t ./;.-: ; .-;■:,, Andererseits kann man «ti;· -.r. t^v't3p-; rov ;<: U... 1. ;■■- ;h~: ·■■ ..-'ig^·; ."•austeilen, daß bei VerwenrUuv- ei'".,.. :■ ":■. ,.,-..· /-..ri ■-".* tetei: Ran: pe die Verhältnisse en ^l.;/eg.?-..gf-..-. ,..- , r... .. -,_„ e,: '.·.■ iχ ·■'.. r'.^;^r u Ablauflippe an der La;■■:·. ;:>a.!u;. π,ρ..;. .'.■ .;:-..,. 5.·.. ;·. ^: --In .;/·.-u>.-küu*-r~ schuii auf den Flügel wi/k^. ao:; ■;. ■ ν > - :;; .-■: :..:'. ei;;-^:.3gengeset ist. Aus diesem Grunde ist ;vr .V:.;·,^f.·- xJ. ·. .r^:~-i: srierdracV: stehenden Flügeln eine ;^ch inn·-υ ^■.· . : :■*. :· - ■■■ .:: ^!;5ip-- vorzuziehen, The reason for this peculiar ··, / r · .., ^. Itv- ·.-3-. : .j The pressure behind the wing, at ■ -. i: · '. · -; · ■: ».: ';;η; · τ. · Ι ramp is over the top Jer,> ..- ■■"-''a.:^.....;.,■■■ ■■ ?,: äs a two-lipped wing -, mei -j ^ rc · '.: L; ^ Γ ..: ^; _ ΐ: act on the base of the wing , w <' bet τ ·· ' e ζ-ν ^ χ * ü of the wing impact τ by d * -; - 'Λ ^ ·; - · ■; λ ■,; ■. ■ -, = ϊ.; -' The same pressure acts j & aocl ·: ιί. ' ^ν ■ -,: 'd:;. ·., - ain kingdom of the wing eir, ^l ei; ^ in "- ■ c.);. η ·· '..: ner area before the I-JerUhru ^ ^si:;. * ■ <* - ~ ζ first>;>-,?' ^- r '■ ^ ^ .r IUT-li ;;, pe and the career path, Ce -> pressure d- ¹ ".-- ^ - - '«' .. ^; g ^: ■ τ; · t:. £ t. Therefore there is a ■: le.I. ^: Er ί ^; ei.-T ^ · ■■■■ :. ■■ ■ '■: ■ ^ .iSen directed compressive force, ο? R - ■■' zn ϊ, =.-I ^: - ;. r ": t ./;.-:; .-; ■: ,, On the other hand, one can« ti; · -.r. t ^v 't3p-;rov;<: U ... 1.; ■■ - ; h ~: · ■■ ..- 'ig ^ ·;. "• distribute that at VerwenrUuv- ei'"., ..: ■ ": ■. ,., - .. · /-..ri ■ - ". * Tetei: Ran: pe the ratios en ^l .; / Eg.?-..gf-..-., ..-, r ... .. -, _ "e ,: '. ·. ■ iχ · ■' .. r '. ^; ^ Ru drainage lip on the La; ■■: ·.;:> A.! U ;. π, ρ .. ;.. '. ■.;: - ..,. 5. · ..; · ^.: --In.; / ·.-U> .- küu * -r ~ schuii on the wing wi / k ^. ao :; ■ ;. ■ ν>-:;; .- ■ ^{:: ..: '. ei ;; -:} .3gengeset. For this reason,; vr .V:.; ·, ^ f. · - xJ. ·. .r ^: ~ -i: srierdracV: standing wings one ; ^ ch inn · -υ ^ ■. ·.:: ■ *.: · - ■■■ ^{. ::!} ; 5ip-- preferable,

Eine andere Situatici : ;.egi f-eJ ;■■ :: . ul ·■ :. :■;. ■-:.-. ,;; ,-;■.: agte.;; bzw, betätigten Flügeln vor, be* ■ -. ι ■ ι .;·/.ο :..:,..l^--- 3tir::fliehe einem hohen Druck f.-uügi.-aätz ; '.s- '■ ^::,^:;.s :e;.:._;,rt:^: -^ £ci,-struktion ist durch die US-i-S Z- ■''■■''*■ --1-I : r/.«-^:-:i;i , IoTv werden die Flügel jeweils van einer.; hy J i.·:■'-";. \.~.c"■<*:■ l :>·:■:·« .-^ch auö-^ij gedrückt. Das obere Ende unc. din sits.? f-3 r Li¹^aIe ?ind_r wie bereits beschrieben ai .tei wenn die Führungslippe α es Flüge
Laufbahn in Berührung ist, ist
endββ dem Druck ausgesetzt. Li* die Basis dee Flügeln. Another Situatici:; .egi f-eJ; ■■ ::. ul · ■:. : ■ ;. ■ -: .-. , ;; , -; ■ .: agte. ;; or, operated leaves before, be * ■ -. ι ■ ι .; · / .ο : ..:, .. l ^ --- 3tir :: flee a high pressure f.-uügi.-aätz; '.s-' ■ ^:: , ^: ; .s: e;.:. _; , ^rt: - £ ^ ci, -struktion is defined by the US-iS Z ■ '' ■■ '' * ■ --1-I: r ^/.«-: - i; i, IoTv the vanes each van one .; hy J i. ·: ■ '- ";. \. ~ .c" ■ <*: ■ l :> ·: ■: · «.- ^ ch auö- ^ ij pressed. The upper end unc. din sits.? f-3 r Li ¹ ^ aIe? ind _r as already described ai .tei if the guide lip α it flights
Career is in contact is
endββ exposed to pressure. Li * the base of the wings.

■■' ■-'^f ■■ '■ -' ^f "s . λ j."s. λ j. •;.ui ■ ¹^•; .ui ■ ¹ ^ & it (iex& it (iex Λ :-ifΛ: -if 7-ei!7-egg! ■; ζ or; f■; ζ or; f FlugeI-Flight ••iÜ."•• iÜ. " deydey aufon c ir w c ir w ? ' i ? ' i

Da annähernd oder im wesentlichen derselbe Druck auf das obere und das untere Ende des Kolbens wirkt, ist die gesamte, den Kolben beaufschlagende Kraft ausgeglichen und hebt sich auf. So wirkt also keine oder nur eine sehr kleine Kraft vom Kolben auf den Flügel, um diesen draußen zu halten, so daß nur eine geringe Flügelandruckkraft verbleibt, abgesehen von der Zentrifugalkraft, die aus der Läuferdrehung resultiert.Since approximately or substantially the same pressure is applied to the upper and lower ends of the piston, the entire, the Piston acting force is balanced and cancels. So there is no or only a very small force from the piston on the wing to keep it out so that only a small wing pressure force remains, apart from the centrifugal force resulting from the rotor rotation.

Die Verwendung einer nach außen gerichteten Rampe in der Dichtzone einer Pumpe, deren Flügel von hydraulisch beaufschlagten kolben an die Laufbahn gedrückt werden, erhöht den Wirkungsgrad, indem die Kolbenkraft nicht in der oben beschriebenen Weise ausgeglichen oder aufgehoben wird. Bei einer nach außen gerichteten Rampe liegt die Ablauflippe des Flügels an der Laufbahn an und das obere Ende des Flügels, ausgenommen der Bereich hinter der Berührungslinie der hinteren Lippe und der Laufbahn, ist dem niederen Druck der Saugzone ausgesetzt. Dieser niedrige Druck wirkt auch an der Basis des Flügels und ist nicht ausreichend, um die Kraft des Kolbens aufzuheben. Demzufolge wird der Kolben stets die erforderliche Dichtkraft, für die er ausgelegt ist, aufbringen. The use of an outwardly directed ramp in the sealing zone of a pump, the blades of which are hydraulically actuated Pistons are pressed against the raceway, increasing efficiency by keeping the piston force out of the above described way is compensated or canceled. The drain lip of the is located on an outwardly directed ramp Wing on the runway and the upper end of the wing, excluding the area behind the contact line of the rear Lippe and the running track is exposed to the low pressure of the suction zone. This low pressure also acts on the Base of the wing and is insufficient to cancel the force of the piston. As a result, the piston will always apply the required sealing force for which it is designed.

In jedem Falle sollte das Ausmaß der Rampe nicht wesentlich größer sein als die winklige Beschaffenheit bzw. Neigung, die erforderlich ist, um sicherzustellen, daß dieselbe Lippe in Kontakt mit der Laufbahn in der Dichtzone bleibt, natürlich unter Berücksichtigung der unvermeidbaren Unregelmässigkeiten in der Rampenneigung. Die Neigung kann im wesentlichen über die Länge der Dichtzone konstant sein und liegt hauptsächlich im Bereich von etwa 1/4° bis 1 1/2° oder 2° sowohl für nach außen, als auch für nach innen gerichtete Rampen. Rampen mit weniger als 1/4° Neigung würden nichtIn any case, the extent of the ramp should not be significantly larger than the angular nature or inclination, which is necessary to ensure that the same lip remains in contact with the raceway in the sealing zone, of course taking into account the unavoidable irregularities in the ramp slope. The inclination can be and is essentially constant over the length of the sealing zone mainly in the range of about 1/4 ° to 1 1/2 ° or 2 ° for both outward and inward-facing Ramps. Ramps with a slope of less than 1/4 ° would not

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ausreichen, um die Probleme der exzentrischen Anordnung und der Laufbahnverformung zu überwinden. Andererseits würde eine Neigung von mehr als 2° dazu führen, daß Änderungen des eingeschlossenen Volumens hervorgerufen würden, die relativ so groß wären, daß sie sich in extremen Druckanstiegen in der Dichtzone äußern wurden, oder es käme zur Kavitation während des Momentes, wenn zwei Flügel in dem Bereich des kleinen Durchmessers zwischen den Öffnungen abdichten. Eine andere unerwünschte Folge der bereits vorher beschriebenen zufälligen Abweichungen von einer idealen konzentrischen "kleinen" Laufbahn tritt gemeinsam mit der Verwendung von ein- oder zweilippigen Flügeln auf. Beide Flügeltypen erfordern entweder Federn oder hydraulische Mittel, um sie gegen die Laufbahn zu drücken und den Dichtkontakt zu halten. Für jede Flügelform muß ein bestimmter Kraftanteil von den Andrückmitteln dazu vorgesehen sein, die Reibung zwischen Flügel und Läufernut zu überwinden; denn die Abweichungen der "kleinen" Laufbahn erfordern dauernd eine Auswärtsbewegung des Flügels um die Dichtwirkung zu erhalten. Während dieser Auswärtsbewegung des Flügels geht die zur Überwindung der Reibung erforderliche Kraft von der Andrückkraft ab und es verbleibt ein relativ kleiner Betrag. An einer anderen Stelle auf der "kleinen" Laufbahn, wo die Abweichung in der Oberflächenkontur bewirkt, daß der Flügel in die Läufernut hineinbewegt wird, addiert sich die Reibungskraft zur Andrückkraft. Dieses veränderliche Kraftniveau führt zu beträchtlichen und plötzlichen Änderungen der Andrückkraft, wodurch der Flügelspitzenverschleiß und eine ungleichmäßige Abnutzung der Laufbahn gefördert werden. Diese ungleichmäßige Abnutzung der Laufbahn ist höchst unerwünscht und verkürzt meist die Lebenszeit der Pumpe.sufficient to overcome the problems of eccentric alignment and raceway deformation. On the other hand, one would Inclination of more than 2 ° cause changes in the included Volume would be caused that would be relatively so large that they result in extreme increases in pressure in the Sealing zone were expressed, or there would be cavitation during the moment when two wings in the area of the small Diameter between the openings. Another undesirable consequence of the accidental one described earlier Deviations from an ideal concentric "small" career occur in conjunction with the use of a or double-lipped wings. Both wing types require either springs or hydraulic means to hold them against the raceway to press and to keep the sealing contact. For each wing shape, a certain amount of force must be exerted by the pressure means be provided to overcome the friction between the wing and the rotor groove; because the deviations of the "small" career constantly require an outward movement of the wing in order to maintain the sealing effect. During this outward movement of the wing, the force required to overcome the friction is derived from the pressing force and a relative remains small amount. At another point on the "small" track, where the deviation in the surface contour causes that the wing is moved into the runner groove, the frictional force is added to the pressing force. This changeable Force level leads to considerable and sudden changes in the pressure force, which leads to wing tip wear and uneven wear of the raceway can be promoted. This uneven wear of the raceway is highly undesirable and usually shortens the life of the pump.

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- 13 - 2313Λ80- 13 - 2313Λ80

Um diesen unerwünschten Wechsel der Flügelbewegung und die daraus sich ergebende unberechenbare Plügel/Laufbahn Belastung zu vermeiden, ist dieselbe Größe des Rampenwinkels an der kleinen Lauffläche (wie beschrieben) sowohl für Pumpen mit einlippigen als auch mit zweilippigen Flügeln zweckmäßig. Der Wechsel der Flügelbewegung kann entweder mit einer nach innen oder einer nach außen gerichteten Rampe verhindert werden. Diese Verbesserung wird automatisch mit zweilippigen Flügeln erreicht, wenn die Wahl der Richtung der Rampe den vorher beschriebenen Bedingungen genügt.About this unwanted change in wing movement and the unpredictable plügel / track load resulting from it to avoid, the same size of the ramp angle on the small running surface (as described) for both pumps with single-lipped and double-lipped wings appropriate. The change in wing movement can either be done with a inward or an outward ramp can be prevented. This improvement is automatic with two-lipped Wing achieved when the choice of the direction of the ramp meets the conditions described above.

Wenn einlippige Flügel verwendet werden, dann wird sowohl die eine wie die andere Richtung der Rampe den Wechsel der Reibungskraft verhindern. Die eigentliche Auswahl der Rampenrichtung wird von den Einzelheiten der Flügelandrücktnittel abhängen und davon, ob es erwünscht ist, die Flügel/Laufbahn Belastung durch Einwärtsbewegung zu verringern, so daß die Reibungskraft zur Andrückkraft hinzukommt, oder durch Auswärtsbewegung, so daß die Reibungskraft den Betrag der Flügel/Laufbahn - Belastung verringert. In jedem Falle werden die Flügel/ Laufbahn - Belastungen unter dem gesamten Bogen der "kleinen" Laufbahn gleichmäßiger als wenn diese auf die übliche Weise hergestellt wäre. If single lip wings are used then either direction of the ramp will prevent the friction force from changing. The actual choice of ramp direction will depend on the details of the wing pressing means and whether it is desired to reduce the wing / track load by moving inward so that the frictional force is added to the pressing force, or moving outward so that the frictional force increases the magnitude of the wing / Career - load reduced. In either case, the wing / track loads under the entire arc of the "small" track will be more even than if it were made in the usual way.

Ein Ausführungebeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Ie zeigen: An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Ie show:

Fig. 1 eine Stirnansicht der Läufer und Gehäuseanordnung einer Flügelzellenpumpe gemäß der Erfindung; 1 shows an end view of the rotor and housing arrangement of a vane pump according to the invention;

Fig. 2 eine Stirnansicht des Gehäuses gemäß ^fig. 1, überlagert von Polarkoordinaten} die Figur zeigt in übertriebener Form die verschiede- ' nen Antriebeabschnitte der Laufbahn, dieFig. 2 is an end view of the housing according to ^f ig. 1, superimposed by polar coordinates} the figure shows in exaggerated form the various drive sections of the raceway, the

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den Bereich mit dem kleinen und dem großen Durchmesser und die Druck- und die Saugrampe bilden;the area with the small and the large Diameter and form the pressure and suction ramps;

Pig. 3 eine vergrößerte Teilansicht eines von einem Kolben angedrückten Flügels in Kontakt mit einer nach außen gerichteten Rampe in der Dichtzone der Pumpe, wobei die Rampenneigung sehr übertrieben dargestellt ist;Pig. 3 is an enlarged partial view of one of one Piston pressed wing in contact with an outwardly facing ramp in the Sealing zone of the pump, the ramp slope being shown very exaggerated;

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung, jedoch mit den veränderten Druckverhältnissen infolge einer nach innen gerichteten Rampe;4 shows a representation similar to FIG. 3, but with the changed pressure conditions as a result an inward ramp;

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Darstellung, jedoch . mit einem von der Feder angedrückten Flügel, wobei die Rampenneigung wiederum übertrieben ist;FIG. 5 shows a representation similar to FIG. 4, but. with a wing pressed by the spring, again, the ramp slope is exaggerated;

Fig. 6 eine graphische Darstellung, die die radiale Weite der Pumpzone zeigt, d.h. die Flügelverschiebung als Funktion der Position des Flügels auf einer Laufbahn mit einer nach außen, gerichteten Rampe im Bereich des kleinen DurchmessersFigure 6 is a graph showing the radial width of the pumping zone, i.e., blade displacement as a function of the position of the wing on a running track with an outwardly directed ramp in the area of the small Diameter

undand

Fig. 7 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 6, jedoch für eine Laufbahn mit nach innen gerichteter Rampe.7 shows a representation similar to FIG. 6, but for a track with an inwardly directed track Ramp.

Der Laufbahnring der in der Zeichnung dargestellten, ausgeglichenen reversiblen Pumpe ist symmetrisch zu einer durch das Zentrum gehenden Linie und hat jeweils gegenüberliegende Paare von Druck-, Dicht-, Förder- und Saugzonen. Ein derartiger Laufbahnring ist umkehrbar, damit die Drehrichtung geändert werden kann. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Pumpenart beschränkt.The raceway ring shown in the drawing, balanced reversible pump is symmetrical about a line going through the center and has each opposite one Pairs of pressure, sealing, conveying and suction zones. Such a raceway ring is reversible in order to change the direction of rotation can be. However, the invention is not limited to this type of pump.

Der Läufer 1 der Pumpe ist von einer Welle 2 angetrieben und weist eine Vielzahl von Flügeln 3 in Läufernuten 4 auf. Die Flügel 3 gehören zu dem zweilippigen Typ und sie liegen mit ihren Außenkanten an der Laufbahn 5 des Laufbahnringes bzw. des Gehäuses 6. Läufer 1 und Gehäuse 6 bildenThe rotor 1 of the pump is driven by a shaft 2 and has a multiplicity of vanes 3 in rotor grooves 4. The wings 3 are of the two-lipped type and they lie with their outer edges on the raceway 5 of the raceway ring or of the housing 6, rotor 1 and housing 6 form

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eine zusammenwirkende Anordnung in einem Pumpenkörper, der nicht dargestellt ist.a cooperating arrangement in a pump body, which is not shown.

Die Laufbahn 5 ist so gestaltet, daß sich in dem sog. Förderraum 14 zwischen der Laufbahn 5 und dem Läufer 1 jeweils paarweise diametral gegenüber folgende Zonen befinden: Niederdruck-Einlaß- oder Saugzonen 10, Förderzonen 11, Hochdruck-Auslaß- oder Ausstoßzonen 12 und Dichtzonen 13. Um diese Zonen zu schaffen, is t die Laufbahn aus zwei gegenüberliegenden Bogen geformt, die sich Über die Förderzonen 11 erstrecken. Obwohl diese Bögen 15 als Bereich mit dem großen Durchmesser bezeichnet werden (s. I¹Ig. 2), können sie eine leichte Rampe oder Einwärtsführung in Drehrichtung aufweisen. (In der Zeichnung ist die Läuferdrehrichtung dem Uhrzeigersinn entgegengesetzt.) Ein zweites Paar von Bögen 16 mit kleinerem Radius als dem der Bögen "15 erstreckt sich über die Dichtzonen 13 und bildet die Bereiche mit dem sog. kleinen Durchmesser. Die Bogenpaare 15 und 16 sind durch die Saugrampen 18 und die Druckrampen 19 verbunden. Läufer und Flügel bilden zusammen eine Art rotierende "Patronentrommel" (cartridge) im Gehäuse. Die Seiten der Flügel gleiten über nicht dargestellte Seitenwände der Pumpe.The track 5 is designed so that in the so-called. Conveying space 14 between the track 5 and the rotor 1 are each paired diametrically opposite the following zones: low-pressure inlet or suction zones 10, conveying zones 11, high-pressure outlet or discharge zones 12 and Sealing zones 13. In order to create these zones, the track is formed from two opposing arches which extend over the conveying zones 11. Although these arcs 15 are referred to as the area with the large diameter (see I ¹ Ig. 2), they can have a slight ramp or inward guidance in the direction of rotation. (In the drawing, the direction of rotation of the rotor is counterclockwise.) A second pair of arches 16 with a smaller radius than that of the arches "15 extends over the sealing zones 13 and forms the areas with the so-called small diameter. The arch pairs 15 and 16 are connected by the suction ramps 18 and the pressure ramps 19. The rotor and vanes together form a type of rotating "cartridge" in the housing.

Benachbarte Flügelpaare teilen den Förderraum zwischen den Seitenwänden und Gehäuse und Läufer in eine Reihe von Fördertaschen oder Zellen. Einzelne Taschen sind in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 25 versehen. Bei Drehung des Läufers nimmt jede Tasche aus den Saugöffnungen 20, die sich in die Saugzonen 10 öffnen, Flüssigkeit auf und fördert diese zu den Drucköffnungen 22, die mit den Druckzonen 12 in Verbindung stehen. Erfindungsgemäß weist der Teil 16 der Laufbahn mit dem sog. "kleinen Durchmesser" statt einer idealen Kurve vom konstanten Radius um das LauferZentrum 17 eineAdjacent pairs of blades divide the conveying space between the side walls and the housing and rotor into a series of conveying pockets or cells. Individual pockets are provided with the reference number 25 in FIG. 1. When the rotor turns takes each pocket from the suction openings 20, which are in the suction zones 10 open, liquid and conveys it to the pressure openings 22, which are connected to the pressure zones 12 stand. According to the invention, the part 16 of the raceway has the so-called "small diameter" instead of an ideal one Curve of constant radius around the Laufer center 17 a

... 16... 16

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kleine Rampe oder Führung auf. Der Abstand vom Zentrum 17 zur Laufbahn 5 ändert sich längs des Bogens mit dem kleinen Durchmesser. Zur Klarstellung sei hier bemerkt, daß diese Rampe übertrieben vergrößert dargestellt ist. Sie ist in Wirklichkeit wesentlich kleiner.small ramp or guide. The distance from the center 17 to runway 5 changes along the arc with the small one Diameter. For the sake of clarity, it should be noted here that this ramp is shown exaggeratedly enlarged. she is in Reality much smaller.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Rampen sind nach aussen gerichtet. Unter Berücksichtigung der konzentrischen Kreise in -^ig. 2 kann man feststellen, daß die Rampe, gegen die Läuferdrehrichtung gesehen, zunehmend mehr Abstand zum Zentrum 17 hat.The ramps shown in Figures 1 and 2 are directed outwards. Taking into account the concentric Circles in - ^ ig. 2 you can see that the ramp, against seen the rotor direction of rotation, has increasingly more distance from the center 17.

Die Anwendung einer derartigen nach außen gerichteten Rampe ist dort angebracht, wo die Flügel durch hydraulische Kolben (wie in den ^ig. 1 und 3) aus den Läufernuten gedrückt werden. Ein oder mehrere Kolben 27 sind radial gleitbar in Bohrungen des Läufers 1 angeordnet. Die Bohrungen erstrecken sich vom inneren Ende der Läufernuten in Richtung auf das Zentrum des Läufers. Am inneren Ende sind die Kolbenbohrungen alle miteinander mittels eines Ringkanals, der um die Welle 2 verläuft, verbunden. Dieser Kanal, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, wird mit Druckflüssigkeit aus der Druckzone versorgt (US-PSn 2 832 293 und 3 223 044). Das innere Ende jedes Kolbens ist hohem Druck ausgesetzt, auf das äußere Ende jedoch und die Basis des Flügels im Ende 26 der Läufernut wirkt der Druck,der in der Laufernut herrscht und sich bei der Läuferdrehung ändert.The application of such an outwardly directed ramp is appropriate where the wings are by hydraulic Piston (as in Figs. 1 and 3) pushed out of the rotor slots will. One or more pistons 27 are arranged in bores of the rotor 1 such that they can slide radially. The holes extend from the inner end of the rotor slots towards the center of the rotor. At the inner end are the piston bores all connected to one another by means of an annular channel which runs around shaft 2. This channel that is not in the drawing is shown, is with hydraulic fluid from the pressure zone (U.S. Patents 2,832,293 and 3,223,044). The inner end of each piston is subjected to high pressure, on the outer one However, the end and the base of the wing in the end 26 of the runner groove is affected by the pressure that prevails in the runner groove and itself changes when the rotor rotates.

Fig. 3 zeigt bei übertrieben dargestellter Rampenneigung den Kontakt zwischen einem hydraulisch angedrückten Flügel 3 a und der "kleinen" Laufbahn 16 in der Dichtzone. Die Führungslippe dieses Flügels ist mit 29 und die Ablauf lippe mit 30 bezeichnet. Da die Rampe nach außen gerichtet ist,3 shows the contact between a hydraulically pressed wing with an exaggerated ramp inclination 3 a and the "small" raceway 16 in the sealing zone. The guide lip of this wing is 29 and the drain lip designated by 30. Since the ramp is directed outwards,

309846/0340 ··· ¹⁷ 309846/0340 ¹⁷

ist die Ablauflippe 30 mit ihr in Kontakt, während die Führungslippe 29 einen geringen Abstand von der Pumpe hat. Die Ablaufseite oder Oberfläche 31 des Flügels ist dem Druck P der Druckzone ausgesetzt (s. Fi.g 1). Die Führungsseite oder Oberfläche 32 des Flügels ist dem Saugdruck S ausgesetzt, weil diese Seite des Flügels mit der Saugzone 10 in Verbindung steht. Der Saugzonendruck wirkt auf die Führungslippe 29 des Flügels 3 a und in der Hut 33 zwischen den beiden Lippen dieses Flügels. Infolge der Hut 33 herrscht der niedrige Saugdruck auch an der Basisfläche 34 des Flügels und am Grunde 26 der Läufernut. Auf diese Weise wirkt auf die gesamte Grundfläche des Flügels und auf nahezu die gesamte Fläche des oberen . Endes ein niedriger Druck.the drain lip 30 is in contact with her while the Guide lip 29 has a small distance from the pump. The drainage side or surface 31 of the wing is exposed to pressure P exposed to the pressure zone (see Fig. 1). The leading side or surface 32 of the wing is exposed to the suction pressure S, because this side of the wing is in communication with the suction zone 10. The suction zone pressure acts on the guide lip 29 of the wing 3 a and in the hat 33 between the two lips of this wing. As a result of the hat 33, the low prevails Suction pressure also at the base surface 34 of the wing and at the bottom 26 of the rotor groove. In this way it acts on the whole Base area of the wing and almost the entire area of the upper one. At the end a low pressure.

Sowohl die Führungslippe als auch die Ablauflippe sind leicht abgerundet (s. Bezugszeichen 38). Die Rundungen befinden sich jeweils nur an den Außenseiten. Ein kleiner Bereich 36 hinter der Berührungslinie 37 (in Fig. 3 rechts oben) zwischen Ablauflippe 30 des Flügels 3 a und der "kleinen" Laufbahn 16 ist dem Druck P der Druckzone ausgesetzt. Abgesehen von diesem kleinen Bereich, der vielleicht 2 $6 der gesamten oberen Fläche des Flügels ausmacht, ist der Flügel am oberen und unteren Ende im wesentlichen demselben niedrigen Druck ausgesetzt und deshalb druckausgeglichen, so daß keine Restdruckkraft auf ihn wirkt. Die auf den hydraulischen Kolben 27 aufgebrachte Kraft ist wirksam, um den Flügel nach außen zu drücken··Both the guide lip and the drain lip are light rounded (see reference numeral 38). The curves are only on the outside. A small area 36 behind the contact line 37 (in Fig. 3 top right) between the drain lip 30 of the wing 3 a and the "small" raceway 16 is exposed to the pressure P of the pressure zone. Apart from this little area that is maybe $ 2 6 of the entire top Is the area of the wing, the wing is subjected to substantially the same low pressure at the top and bottom and therefore pressure balanced so that no residual compressive force acts on it. The ones on the hydraulic piston 27 applied force is effective to move the wing outward to press

Wie bereits schon erklärt, ist, wenn die Führungslippe des Flügels über eine nach innen gerichtete Rampe zieht, (zum Zwedce des Vergleichs in Fig. 4 gezeigt) die Kraft des hydraulischen Kolbens zum größten Teil ausgeglichen durch gleich große und entgegengesetzte hohe Druckkräfte im Ende 26 der Läufernut, so daß der Kolben nur eine geringe Andruckwir kung beiträgt.As already explained, when the guide lip of the wing pulls over an inwardly directed ramp (shown in Fig. 4 for the purpose of comparison) the force of the hydraulic piston is for the most part balanced by equally large and opposite high pressure forces in the end 26 the runner groove, so that the piston contributes only a small Andruckwir effect .

309846/0340 "* ¹⁸ 309846/0340 "* ¹⁸

Im wesentlichen kann deshalb gesagt werden, daß das Vorsehen einer nach außen gerichteten Rampe im Bereich des kleinen Durchmessers die Wirksamkeit hydraulischer Flügelandrückmittel sicherstellt und die Aufhebung der Kolbenkraft verhindert.Essentially, it can therefore be said that the provision of an outwardly directed ramp in the area of the small Diameter ensures the effectiveness of hydraulic wing pressure means and prevents the lifting of the piston force.

Fig. 6 der Zeichnung ist eine graphische Darstellung,"die den radialen Abstand zwischen der Laufbahn 5 und der Läuferoberfläche 23 als eine Funktion der Stellung auf der Laufbahn zeigt, wobei (willkürlich) vom Anfang der Saugrampe ausgegangen worden ist. Die Darstellung geht etwas über 180° der Laufbahnlänge hinaus und für den ausgeglichenen Gehäusering, der in Fig. 1 gezeigt ist, ist zu verstehen, daß die gesamte Laufbahn zwei volle Zyklen umfaßt, von "denen hier nur ein Zyklus dargestellt ist.Figure 6 of the drawings is a graph showing the radial distance between the raceway 5 and the rotor surface 23 shows as a function of position on the track, starting (arbitrarily) from the beginning of the suction ramp has been. The representation goes slightly beyond 180 ° of the raceway length and for the balanced housing ring, which is shown in Fig. 1, it is to be understood that the entire career comprises two full cycles, of which only one cycle is here is shown.

Wie in denFiguren 1, 2 und 6 gezeigt ist, nimmt, in Läuferdrehrichtung gesehen, die Saugrampe 18 (in Fig. 6 als Teil 40 der Kurve gekennzeichnet) einen zunehmenden Abstand vom Umfang 23 des Läufers 1 über jede Saugzone 10 ein, so daß das Volumen einer Fordertasche 25 zwischen zwei Flügeln in dieser Zone wächst. Über die Förderzone 11 nähert sich der Teil 15 mit dem großen Durchmesser der Laufbahn 5 langsam dem Läufer (in Fig. 6 mit 41 gekennzeichnet), wie dies bekannt ist. Über die Druckzone 12 nähert sich die Druckrampe 19 dem Läufer steiler (Kurventeil 42 in ""ig. 6), so daß eine enge Annäherung an den Läuferumfang in der Dichtzone 13 erfolgt. Demzufolge bewegen sich die Flügel, wenn sie die Druckrampe passieren, msh innen und verringern den Fördertaschenraum, und die Flüssigkeit wird dadurch durch die Drucköffnung 22 hinausgefördert. As shown in Figures 1, 2 and 6, increases in the direction of rotation of the rotor seen, the suction ramp 18 (identified in Fig. 6 as part 40 of the curve) an increasing distance from Perimeter 23 of the runner 1 over each suction zone 10, so that the volume of a transport pocket 25 between two wings in this Zone grows. The part 15 with the large diameter of the raceway 5 slowly approaches the runner via the conveying zone 11 (labeled 41 in Figure 6), as is known. The pressure ramp 19 approaches that via the pressure zone 12 Runner steeper (curve part 42 in "" Fig. 6), so that a close approach takes place on the rotor circumference in the sealing zone 13. As a result, the wings move when they pass the pressure ramp, msh inside and reduce the conveying pocket space, and the liquid is thereby conveyed out through the pressure opening 22.

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Die Rampe im Bereich, des kleinen Durchmessers erscheint in Fig. 6 als Kurventeil43 "und zeigt eine leichte Abwärtsbewegung der laufbahn vom Läufer weg. Die Rampenneigung ist mit 44 bezeichnet und beträgt vorzugsweise 1/2°, aber, wie bereits erwähnt, kann sie vorteilhaft in einem Bereich zwischen 1/4° und 2° liegen. 1/4° ist der geringste Wert, der erforderlich ist, um sicherzustellen, daß ein Lippenwechsel nicht auftritt.The ramp in the area of small diameter appears in Fig. 6 as curve part 43 "and shows a slight downward movement the career away from the runner. The ramp slope is with 44 and is preferably 1/2 °, but, as already mentioned, it can advantageously be in a range between 1/4 ° and 2 °. 1/4 ° is the lowest value required to ensure that a lip change occurs does not occur.

Wenn die Pumpe mit von Federn angedrückten Flügeln arbeitet, sollte die Rampe nach innen gerichtet sein* Dies ist in den Figuren 5 und 7 dargestellt. Fig. 5 zeigt einen durch eine Fe- äex angedrückten Flügel in Kontakt mit einer nach innen gerichteten Rampe im Laufbahnbereich mit dem kleinen Durchmesser. Der Flügel wird durch, eine oder mehrere Federn 48, deren Enden in Ausnehmungen des Flügels und des Läufers aufgenommen werden, angedrückt. Im dargestellten Fall ist die Führungslippe 49 des Flügels in Kontakt mit der Rampe und die Ablauflippe 50 hat einen Abstand von der Laufbahn. Dadurch verfeindet die Hut 51 den Druck P hinter dem Flügel mit der Basis 52 des Flügels. Der kleine Bereich 55 neben der Führungsstirnfläche des Flügels und vor der Berührungslinie 54 zwischen der Führungslippe 49 und der Laufbahn 5 ist dem Saugdruck S ausgesetzt. Die Kraft, die auf diesen Bereich wirkt, ist dutch eine Druckkraft auf den entsprechenden Bereich an der Basis 52 des Flügels überkompensiert und die sich ergebende Nahkraft unterstützt die Kraft der Feder 48. Das bedeutet, daß eine nach innen gerichtete Rampe bei Pumpen mit unter Federdruck stehenden Flügeln für einen zusätzlichen Druck sorgt, der die Feder unterstützt. Weiterhin sorgt die nach innen gerichtete Rampe für einen festen Kontakt des Flügels mit der Laufbahn, wogegen, wenn eine nach außen gerichtete Rampe vorgesehen würde, die Kraft der Feder gerade aisreichend oder nicht ausreichend sein könnte, um denWhen the pump is operating with the blades pressed on by springs, the ramp should be directed inwards * This is shown in FIGS. 5 and 7. 5 shows a wing pressed on by a face in contact with an inwardly directed ramp in the runway area with the small diameter. The wing is pressed on by one or more springs 48, the ends of which are received in recesses in the wing and the runner. In the case shown, the guide lip 49 of the wing is in contact with the ramp and the drain lip 50 is spaced from the track. As a result, the hat 51 rival the pressure P behind the wing with the base 52 of the wing. The small area 55 next to the guide face of the wing and in front of the contact line 54 between the guide lip 49 and the raceway 5 is exposed to the suction pressure S. The force acting on this area is overcompensated for by a compressive force on the corresponding area at the base 52 of the wing and the resulting proximity force supports the force of the spring 48. This means that an inwardly directed ramp is required for pumps with spring pressure standing wings provides additional pressure that supports the spring. Furthermore, the inwardly directed ramp ensures firm contact of the wing with the raceway, whereas if an outwardly directed ramp were provided the force of the spring might just be sufficient or insufficient to achieve the

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Flügel bewegen und die Reibung des Flügels in der Läufernut zu überwinden.Move the wing and the friction of the wing in the runner groove to overcome.

Der Verlauf einer laufbahn einer Pumpe mit durch Feder angedrückten Flügeln ist in Fig. 7 dargestellt. Im Vergleich mit Fig. 6 ist festzustellen, daß hier die Rampe in Drehrichtung gesehen nach innen führt' statt nach außen. Die Neigung der Rampe 55 ist auch hier konstant und liegt im Bereich von 1/4 bis 2°. Bei einer typischen Pumpe macht das eine Einwärtsbewegung des Flügels von etwa 0,25 mm über eine Laufbahnlänge von 32 mm aus.The course of a running path of a pump with a spring pressed-on wings is shown in FIG. 7. In comparison with Fig. 6 it can be seen that here the ramp seen in the direction of rotation inwards instead of outwards. The inclination of the ramp 55 is constant here too and is in the range from 1/4 to 2 °. For a typical pump, it makes that an inward movement of the wing of about 0.25 mm over a track length of 32 mm.

Die hier gegebene, ins Einzelne gehende Beschreibung bezieht sich zwar unmittelbar auf die dargestellte Ausführungsform mit zweilippigen Flügeln, jedoch geht aus dem, was betreffend der Pumpen mit einlippigen Flügeln in der Beschreibung gesagt worden ist, hervor, daß die Erfindung auch auf Pumpen dieses Typs anwendbar ist.The detailed description given here relates directly to the embodiment shown double-lipped vanes, however, is based on what has been said in the description regarding pumps with single-lipped vanes shows that the invention is also applicable to pumps of this type.

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Claims (7)

PatentansprücheClaims 1.J Hydraulische Flügelzellenpumpe, bestehend aus ""auf er und Ge- ^ häuse, wobei in einem von beiden Plügel angeordnet sind, die an der von der Wand des anderen gebildeten Laufbahn anliegen, gekennzeichnet durch eine auf der Laufbahn (5) vorgesehene Rampe, die sich im wesentlichen über die Dichtzone (13) zwischen Druckzone und Saugzone in dem Zwischenoder Pörderraum (14) zwischen Läufer (1) und Gehäuse (2) erstreckt, um die Plügel (3) zu einer Radialbewegung in einer Richtung auf das Zentrum (1?) des Läufers hin zu veranlassen, wenn die Plügel (3) dichtend an der Laufbahn (5) anliegend die Dichtzone (13) passieren.1.J Hydraulic vane pump, consisting of "" on he and ^ housing, in which one of the two plugs are arranged, which rest on the runway formed by the wall of the other, characterized by one on the runway (5) provided ramp, which extends essentially over the sealing zone (13) between the pressure zone and the suction zone in the intermediate or The pumping space (14) extends between the runner (1) and the housing (2) to allow the paddle (3) to move radially to cause a direction towards the center (1?) of the runner when the paddle (3) sealingly on the track (5) pass through the sealing zone (13). 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plügel (3) zweilippig sind und gegen die Laufbahn (5) mittels Pedern (48) angedrückt sind und die Rampe nach innen gerichtet ist, um die Plügel (3) in Läufernuten (4) hineinzubewegen, wenn die Plügel die Dichtzone (13) passieren. 2. Pump according to claim 1, characterized in that the Plügel (3) have two lips and are pressed against the track (5) by means of pedals (48) and the ramp inwards is directed to move the plugs (3) into runner grooves (4) when the plugs pass the sealing zone (13). 3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plügel (3) zweilippig sind und gegen die Laufbahn mittels unter hydraulischem Druck wirkenden Mitteln angedrückt sind und die Rampe nach außen gerichtet ist, damit sich die Plügel (3) aus den Läufernuten (4) herausgewegen können, wenn die Plügel die Dichtzone passieren.3. Pump according to claim 1, characterized in that the plugs (3) are two-lipped and by means of the track are pressed under hydraulic pressure acting means and the ramp is directed outwards so that the Plügel (3) can move out of the runner grooves (4) when the Plügel pass the sealing zone. 309846/0340309846/0340 4. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. die Flügel einlippig sind.4. Pump according to claim 1, characterized in that. the wings are single-lipped. 5. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Rampe ausreichend ist, um eine gleichförmige Bewegung der Flügel in einer Richtung in Bezug auf das Zentrum des Läufers zu gewährleisten.5. Pump according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the slope of the ramp is sufficient to permit uniform movement of the blades in one direction in relation to the center of the runner. 6. Pumpe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Rampe etwa 1/4° "bis etwa 2° beträgt in Bezug auf eine Umfangslinie durch die Lippe eines Flügels, die die Laufbahn im Bereich des kleinen Durchmessers des Laufbahnringes berührt.6. Pump according to claim 5 »characterized in that the slope of the ramp is about 1/4 °" to about 2 ° in relation on a circumferential line through the lip of a wing that defines the raceway in the area of the small diameter of the raceway ring touched. 7. Pumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel zweilippig sind und die Rampenneigung das Minimum dessen beträgt, was erforderlich ist, um den Kontakt zwischen der Laufbahn und ein- und derselben Lippe eines Flügels aufrechtzuerhalten, wenn dieser die Dichtzone passiert.7. Pump according to claim 5 or 6, characterized in that the wings are two-lipped and the ramp slope The minimum is what is necessary for the contact between the raceway and one and the same lip of a wing when it passes the sealing zone. ■Jng. H.■ Jng. H. 309846/0340309846/0340 LeerseiteBlank page